新型多孔材料设计合成及应用方面取得进展

近日,复旦大学赵东元院士/李晓民教授团队在新型多孔材料构建仿生逻辑门方面取得进展,相关研究成果以“乳液定向诱导双球状非对称介孔纳米粒子用于生物质逻辑门”(Emulsion-Oriented Assembly for Janus Double-Spherical Mesoporous Nanoparticles as Biological Logic Gates)”为题于2023年4月13日发表在《自然-化学》(Nature Chemistry)杂志上。本文第一作者为先进材料实验室博士后赵天聪,赵东元院士/李晓民教授为共同通讯作者。自然界的信息传递方式多种多样,其中细胞内,细胞器之间的生物质信息传递系统,因为其高度专一性和选择性,被研究者广为关注。介孔材料因为其可控负载与释放客体物质的能力,被认为在模拟自然界的信息传递、构建生物质逻辑体系方面具有极高的前景。然而,想要模拟细胞的高度复杂的内部逻辑体系,其首要条件是构造类似于细胞器的......阅读全文

兰州化物所仿生微纳米复合双层结构材料研究取得系列成果

  仿生纳米材料是材料领域的研究热点之一,国内外材料科学工作者围绕仿生纳米材料的制备及其功能性开展了大量的研究工作。  在中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金委的支持下,中国科学院兰州化学物理研究所仿生摩擦材料课题组(BMT)自2001年以来围绕仿生纳米结构材料开展了一

中国科大基于多尺度界面设计创制高性能仿生珍珠层材料

  贝壳的珍珠层,由占主要部分的脆性碳酸钙矿物和少量的柔性聚合物构成,虽然组分简单,但其精致的多级结构和界面特点赋予其超出自身组分几个数量级的优异力学性能。这种在温和条件下由简单材料组分生长实现的多级构造和性能放大,使贝壳的珍珠层受到研究人员的高度关注。矿物粘土和石墨烯等超薄纳米片作为接近理想和无缺

金属所生物力学与仿生材料研究取得新进展

  生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成,但却表现出优异的综合力学性能和功能特性,这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构,特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。  近期,中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究

金属所生物力学与仿生材料研究取得新进展

  生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成,但却表现出优异的综合力学性能和功能特性,这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构,特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。  近期,中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究

兰州化物所仿生材料表面微纳米结构三维优化获进展

  将仿生学与纳米科学相结合,开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究,可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁,从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。自然界中很多动植物表面都具有稳定的超疏水性,它们既拥有高接

通知!邀您参与2021年全国仿生智能材料博士后前沿论坛

  分析测试百科网讯  全国博士后管委会办公室、中国博士后科学基金会、中国科学院人事局联合发布了关于邀请参加“2021年全国仿生智能材料博士后前沿论坛暨未来技术青年论坛”的通知,其具体通告如下:  博士后是科研机构、高等院校和企业等着重吸引和培养的高层次青年人才,是科研工作的生力军。为打造博士后学术

受虾蟹结构启发-我国科研团队制备高强高韧仿生材料

   中国科学技术大学教授骆天治团队与武汉大学副教授王正直、教授张作启合作,研究了具有防御功能的螳螂虾尾刺(矛)和寄居蟹左螯(盾),综合利用多种实验手段揭示了其从纳米尺度到厘米尺度的化学梯度、微观结构和力学性能之间的相关性,并通过有限元分析和3D打印技术确认两种结构中的增韧机制和结构优化原理。相关成

美国消费品抗菌物质三氯生引关注

  美国众议员马基(Ed Markey)对抗菌化学物质「三氯生」(triclosan)被广泛应用表示关注。现在不少个人护理产品均含有三氯生,例如:牙膏、化妆品、洁面膏及除臭剂,某些纺织品、袜子、厨具及台面板也有这种化学物质,用以抑制细菌、真菌和霉菌生长。  根据马基发出的资料文件,三氯生会

宁波材料所聚乳酸/生物质复合材料研究获系列进展

   由于聚乳酸相对于石油基塑料具有优异的生物可降解性,使其能够在一次性注塑、发泡和吹膜领域大规模替代石油基塑料来解决日益严重的“白色污染”问题,目前已经得到全世界的大力推广。鉴于此,我国近年来也在相关领域颁布了相应的法律法规禁止非降解一次性塑料如PP、PE和PS的使用。针对聚乳酸存在的耐热性差、价

中科院大连化物所博士生获美国材料学会研究生奖银奖

  近日,美国材料学会(Materials Research Society, MRS)2011年春季年在美国旧金山举行,中科院大连化学物理研究所博士研究生何腾从140多名参赛选手中脱颖而出,斩获研究生奖银奖,成为本次年会唯一一位获得研究生奖的中国大陆学生。     MRS成立于1973年,拥有1.

非对称仿生界面高分子复合材料用于太阳能海水淡化

  水资源短缺是目前面临的一个全球性问题,对地球上丰富的海水进行淡化则是解决水资源短缺问题的一个重要途径。但传统的海水淡化往往需要高能量消耗,在一些能源短缺的地区难以实现,因此,亟需一种绿色、高效、可持续的海水淡化方法来缓解上述危机。太阳光驱动的界面光热水蒸发,由于其可以通过在远远低于水沸腾的温度下

大连化物所利用微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料

微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展        近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章发表在最新的Advanced Materials (2014, 26, 2494–249

电镜在仿生材料研究的应用大自然是人们解决科学难...

电镜在仿生材料研究的应用-大自然是人们解决科学难题的灵感源泉液体单向输运在微流控芯片,雾气收集,喷墨打印乃至润滑减阻等方面都有着重要的应用。大自然是人们解决科学难题的灵感源泉,在之前的研究工作中,研究者们发现沙漠甲壳虫背、仙人掌刺、蜘蛛丝利用其本身的浸润性梯度或是结构梯度可以自发地对液体进行定向输运

我国科学家仿生鱼鳞片构筑适度有序布利冈结构材料

9日,记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士领导的仿生材料研究团队开展了仿生布利冈结构多级次可重构纤维基元界面设计的系统性研究,提出“仿生适度有序布利冈结构”的概念,分级构筑了具有动态可重构纤维界面的仿生布利冈结构材料。相关研究成果日前发表在国际综合性期刊《科学进展》上。作为生物结构的代表,布利

宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展

生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的

AFM|自然的启示——仿生超亲水薄膜材料应用于油水分离

开发一种高效可行的分离膜对净化高度乳化的含油废水具有重要意义,但是目前许多产品都具有低通量和严重膜污染等问题,使得进一步发展面临较大的挑战性。在此,东华大学纺织科学与技术实验室的研究人员通过同步电喷雾和静电纺丝的简便方法,构造出一种仿生的超润湿纳米纤维表面。所获得的纳米纤维薄膜表面具有荷叶状微/纳米

李国良:多级次氢键仿生策略人工合成超韧性自修复材料

  近年来,受到大自然生物体启发的人工合成智能自修复材料是国际前沿性课题。当材料被赋予自修复性能后,其使用寿命可显著延长,在航空航天、电子器件、化工新能源材料等领域具有非常重要的意义。通过引入超分子键弱相互作用,例如金属配位键、氢键、主客体作用力等,材料可被赋予动态可逆重构功能,进而实现材料损伤的自

纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展

无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜  目前,国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一,是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体,以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示,如何仿

我国科研团队研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料

  最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队在单相羟基磷灰石超长纳米线自组装快速制备高度有序柔性生物材料的研究工作基础上,制备出羟基磷灰石超长纳米线/聚丙烯酸钠准液晶态浆料,再通过简单的针管注射方法将浆料注入乙醇中,成功研制出兼具羟基磷灰石超长纳米线有序阵列结构和“砖块水泥层状有序

兰州化物所湿黏附软物质材料研究取得进展

  水凝胶作为一种具备多维应用潜能的高分子材料,因高含水量、可控的力学性能、优异的渗透性、良好的生物相容性和类组织性等优点,被广泛应用于不同领域,特别是在含水环境中,如组织工程、植入电子设备和水下软体机器人等,通常需要水凝胶黏附于基底表面。然而,水凝胶的高含水量和聚合物网络的高亲水性,使其在湿环境中

光子超材料表现出新物质态特征

  英国南安普顿大学研究人员在最新一期《自然·物理学》上发表论文称,经典的超材料纳米结构可驱动到一种状态,表现出与连续“时间晶体”相同的关键特征。  时间晶体最初在2012年提出,它是一种新的物质状态,其中粒子处于连续的振荡运动中。时间晶体打破了时间平移对称性。离散时间晶体通过在周期性外参数力的影响

ACS-nano:纳米材料帮助精确运送遗传物质

  在基因疗法不断加速的进程中,最近研究者们在《ACS Nano》杂志上发表文章称他们开发出了一种类似于针尖的纳米载体,能够刺破细胞膜进而将DNA运送到细胞中。他们认为这一新技术有助于精确运送生物材料,从而打破现有基因疗法的阻碍。  根据基因修饰的细胞进行治疗时干细胞领域以及癌症免疫治疗领域的新突破

美国研究团队创造工程活体材料重塑物质世界

  在美国科罗拉多大学博尔德分校的实验室里,Wil Srubar和同事创造了“有生命”的砖块。它不仅是活的,而且还能不断复制再生。将这块砖劈成两半,几小时后你就有两块完整的砖了。  这种砖块材料通过细菌将沙子、营养基和其他原料转化为生物混凝土,这与珊瑚形成珊瑚礁的方式很相似。  据《科学》杂志报道,

锂离子电池正极材料的组成物质介绍

  锂离子电池自20世纪90年代商业化以来,由于具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应以及环境友好等优点而成为便携式电子产品的理想电源。近年来新一代电子产品及动力工具的开发与应用对二次电源系统的比能量和比功率提出了更高要求,而新型高容量电极材料特别是正极材料的设计与制备是获得

光子超材料表现出新物质态特征

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500294.shtm 科技日报北京5月9日电 (记者张佳欣)英国南安普顿大学研究人员在最新一期《自然·物理学》上发表论文称,经典的超材料纳米结构可驱动到一种状态,表现出与连续“时间晶体”相同的关键特征

天津工生所在生物质糖化方面取得新进展

  生物质是地球上最丰富的可再生资源,每年产量大约为1.5-2.0×1012吨。其主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素等,其中纤维素和半纤维素的含量约占70%-80%。纤维素和半纤维素在一定的条件下,可以水解生成葡萄糖、木糖等可溶性的糖稀,这些糖类化合物可通过化学或生物转化的方法生产燃料乙醇和氢,以

上海举办材料学博士生全英文论坛

  8月27日,“21世纪新材料·新技术”模拟国际会议暨“畅游学科前沿”材料学科博士生学术论坛在上海交通大学举行。   本次博士生学术论坛一大亮点是:采用全英文交流模式,完全模拟真实国际会议的流程。据上海学位办介绍,博士生论坛自2006年启动,这是首次采用全英文交流模式。上海交大方面也表示,这次会

我所开发基于仿生材料提高农药利用率的新方法

近日,我所生物技术研究部天然产物及糖工程研究组(1805组)尹恒研究员团队在农药高效利用研究领域取得新进展。农药是重要的农业生产资料,传统农药剂型在作物叶片的附着力较弱,由于雨水冲刷等原因导致只有小部分活性成分被目标生物所利用,这是导致农药过度使用的主要原因之一。因此,提高农药利用率已成为世界各国农

仿生机器吸力惊人

  鱼是自然界天生的“吸盘”。这种鳍刺类鱼类能够紧紧地附着在任何物体上,如船身、跳跃的海豚,甚至是人类潜水员身上。?鱼又名“亚口鱼”,它们的强大抓力来自于头上改良后的背鳍形成的吸盘。现在,科学家报告称,他们开发的一款机器吸盘可以做相同的事情。  像?鱼特殊的吸盘一样,这种“仿生?鱼盘”能够像真鱼一样

天津工生所发明生物质制氢的高效节能新途径

  近日,中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张以恒及其在美国的同事利用无细胞合成生物学的方法,将玉米秸秆中的葡萄糖和木糖转变成氢气和二氧化碳,创造了生物质制氢的高效节能新途径。该研究目前已获得一项美国ZL(US Patent 8,211,861),相关成果发表在4月6日出版的《美国国家科学院院刊